Nióbiumvegyületek

Feb 27, 2024

A nióbium sok tekintetben nagyon hasonlít a tantálhoz és a cirkóniumhoz. Szobahőmérsékleten fluorral, 200 fokon klórral és hidrogénnel, 400 fokon nitrogénnel reagál, a termékek általában intersticiális, nem egész arányú vegyületek. A fémnióbium 200 fokos levegőben oxidálódik, és ellenáll az olvadt bázisoknak és különféle savaknak, beleértve a vízivizet, a sósavat, a kénsavat, a salétromsavat és a foszforsavat. A hidrogén-fluorid, valamint a hidrogén-fluorid és a salétromsav keverékei azonban megtámadhatják a nióbiumot.
Bár a nióbium számos vegyületet képezhet, amelyek oxidációs állapota +5-tól -1-ig terjed, de leggyakrabban +5 oxidációs állapotban található meg. A +5 alatti oxidációs állapotú nióbiumvegyületek nióbium-nióbium kötéseket tartalmaznak.

Niobium Nickel AlloyNiobium Nickel AlloyNiobium Nickel Alloy

 

 

Oxidok és szulfidok
A nióbium-oxidok a következő oxidációs állapotokkal rendelkezhetnek: +5 (Nb2O5), +4 (NbO2) és +3 (Nb2O3), valamint a ritkább +2 állapot (NbO) . A nióbium-pentoxid a leggyakoribb nióbium-oxid, amelyből a fémnióbium és az összes nióbiumvegyület előállítható. A niobátok előállításához a nióbium-pentoxidot feloldhatjuk lúgos hidroxid oldatban vagy megolvaszthatjuk alkálifém-oxidban. A lítium-niobát (LiNbO3) kalcit típusú bioháromszög kristályrendszerű, míg a lantán-niobát izolált NbO3- ionokat tartalmaz. További ismert vegyületek közé tartozik a nióbium-szulfid (NbS2), amely réteges szerkezetet alkot.
Vékony nióbium-pentoxid rétegek adhatók az anyag felületére kémiai gőzfázisú leválasztással vagy atomi rétegleválasztással, mindkettő azt az elvet alkalmazza, hogy az etanol nióbium(V) 350 fok felett termikusan lebomlik.
Halogenidek
A nióbium {{0}} és +4 oxidációs állapotú halogenideket, valamint különféle szubsztöchiometrikus vegyületeket képezhet. A nióbium-pentahalid (NbX5) egy oktaéderes nióbium központi atomot tartalmaz. A nióbium-pentafluorid (NbF5) fehér szilárd anyag, olvadáspontja 79,0 fok, míg a nióbium-pentaklorid (NbCl5) sárga színű, olvadáspontja 203,4 fok. Mindkettő hidrolizálható oxidokká és halogénezett oxidokká, mint például NbOCl3. A nióbium-pentaklorid illékony reagens, amelyet számos fémorganikus vegyület, köztük a nióbium-diklorocén ((C5H5)2NbCl2) szintézisében használnak. Fémorganikus vegyületek. A nióbium tetrahalogenidjei (NbX4) nióbium-nióbium kötéseket tartalmazó sötét polimerek, mint például a fekete, higroszkópos nióbium-tetrafluorid (NbF4) és a barna nióbium-tetraklorid (NbCl4).
A nióbium negatív halogenid ionjai is jelen vannak, mivel a nióbium pentahalogenidjei mind Lewis-savak. A legfontosabb az [NbF7], amely egy köztes vegyület a nióbium és a tantál ásványi anyagok szétválasztásában. Könnyebben átalakul oxigén-pentahaliddá, mint a megfelelő tantálvegyület. Egyéb halogénezett komplexek közé tartozik az [NbCl6]:
Nb2Cl10+ 2Cl→ 2 [NbCl6].
A nióbium számos redukált halogenid atomklasztert is képez, például [Nb6Cl18].
Nitridek és karbidok
A nióbium-nitrid (NbN) alacsony hőmérsékleten szupravezetővé válik, és infravörös detektorokban használják. A domináns nióbium-karbid az NbC, amely rendkívül kemény, tűzálló kerámiaanyag, és forgácsolószerszám bitanyagként használják.

Akár ez is tetszhet